21:48
TED2012

Brian Greene: Is our universe the only universe?

ブライアン・グリーン「宇宙はひとつしか存在しないのか?」

Filmed:

我々の住む宇宙の他にも宇宙は存在するのでしょうか?映像を交えたスリルのある話し方で、ブライアン・グリーンが 物理学上の未知の問題(何がビッグバンを起こしたかを始めとする数々の問題)を考えることが 多元宇宙の可能性につながることを示唆します。

- Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe. Full bio

A few months ago
数ヶ月前
00:15
the Nobel Prize in physics
ノーベル物理学賞が
00:17
was awarded to two teams of astronomers
二つの天文学者のチームに授与されました
00:19
for a discovery that has been hailed
天体観測史上最大とも言われる発見が
00:21
as one of the most important
天体観測史上最大とも言われる発見が
00:24
astronomical observations ever.
受賞に値すると認められたのです
00:26
And today, after briefly describing what they found,
今日はこの発見を簡単に紹介し
00:28
I'm going to tell you about a highly controversial framework
この発見の解釈に用いられる
賛否の分かれる枠組みを紹介します
00:30
for explaining their discovery,
この発見の解釈に用いられる
賛否の分かれる枠組みを紹介します
00:33
namely the possibility
この枠組とは
00:36
that way beyond the Earth,
地球、銀河系、その他の銀河の
はるか向こうでは
00:38
the Milky Way and other distant galaxies,
地球、銀河系、その他の銀河の
はるか向こうでは
00:40
we may find that our universe
我々の宇宙はひとつではなく
00:43
is not the only universe,
我々の宇宙はひとつではなく
00:45
but is instead
沢山の宇宙が入り混じった
00:47
part of a vast complex of universes
「多元宇宙」というものの一部であるという
可能性です
00:49
that we call the multiverse.
「多元宇宙」というものの一部であるという
可能性です
00:51
Now the idea of a multiverse is a strange one.
多元宇宙といわれてもピンときません
00:53
I mean, most of us were raised to believe
殆どの人は「宇宙」とは全てを意味すると
信じて育ってきました
00:56
that the word "universe" means everything.
殆どの人は「宇宙」とは全てを意味すると
信じて育ってきました
00:58
And I say most of us with forethought,
「殆どの人は」と断ったのは
こんな事があったからです
01:01
as my four-year-old daughter has heard me speak of these ideas since she was born.
4歳の娘はこの様な考えを
聞きながら育ってきました
01:04
And last year I was holding her
去年のことです
そんな娘にこう語り掛けました
01:07
and I said, "Sophia,
「ソフィア、宇宙で 一番好きだよ」
01:09
I love you more than anything in the universe."
「ソフィア、宇宙で 一番好きだよ」
01:11
And she turned to me and said, "Daddy,
すると こんな答えが返ってきました
「パパ、宇宙それとも多元宇宙?」
01:14
universe or multiverse?"
すると こんな答えが返ってきました
「パパ、宇宙それとも多元宇宙?」
01:16
(Laughter)
(笑)
01:18
But barring such an anomalous upbringing,
例え このような変わった環境に育っても
01:21
it is strange to imagine
我々と違う世界を想像するのは
難しいものです
01:24
other realms separate from ours,
我々と違う世界を想像するのは
難しいものです
01:26
most with fundamentally different features,
違った機能や特性を持った
全く別の宇宙です
01:28
that would rightly be called universes of their own.
違った機能や特性を持った
全く別の宇宙です
01:30
And yet,
しかしこのアイデアが全くの仮説であっても
01:33
speculative though the idea surely is,
しかしこのアイデアが全くの仮説であっても
01:35
I aim to convince you
真剣に考える理由があることを
解って頂きたいのです
01:37
that there's reason for taking it seriously,
真剣に考える理由があることを
解って頂きたいのです
01:39
as it just might be right.
これが真実かもしれません
01:41
I'm going to tell the story of the multiverse in three parts.
多元宇宙の話は3部に分けてお話します
01:43
In part one,
第1部では ノーベル賞受賞の観測結果と
01:46
I'm going to describe those Nobel Prize-winning results
第1部では ノーベル賞受賞の観測結果と
01:48
and to highlight a profound mystery
それによってもたらされた
重要な謎についてお話します
01:50
which those results revealed.
それによってもたらされた
重要な謎についてお話します
01:52
In part two,
第2部では
その謎を解き明かす仮説を紹介します
01:54
I'll offer a solution to that mystery.
第2部では
その謎を解き明かす仮説を紹介します
01:56
It's based on an approach called string theory,
弦理論に基づいたものです
01:58
and that's where the idea of the multiverse
ここで多元宇宙のアイデアが登場します
02:00
will come into the story.
ここで多元宇宙のアイデアが登場します
02:02
Finally, in part three,
そして最後の第3部で
02:04
I'm going to describe a cosmological theory
インフレーションと言う 宇宙理論
についてお話します
02:06
called inflation,
インフレーションと言う 宇宙理論
についてお話します
02:08
which will pull all the pieces of the story together.
これはバラバラな話を まとめるものです
02:10
Okay, part one starts back in 1929
第1部は1929 年に始まります
02:13
when the great astronomer Edwin Hubble
偉大な天文学者エドウィン・ハッブルが
02:17
realized that the distant galaxies
遥か彼方にある銀河が 我々から
どんどん遠ざかっているのに気付き
02:19
were all rushing away from us,
遥か彼方にある銀河が 我々から
どんどん遠ざかっているのに気付き
02:22
establishing that space itself is stretching,
宇宙がだんだんと大きくなり
02:24
it's expanding.
膨張している事実を確立しました
02:26
Now this was revolutionary.
これには皆 びっくりしました
02:28
The prevailing wisdom was that on the largest of scales
それまでの通常の考えでは
02:31
the universe was static.
宇宙は不変であるというものでした
02:34
But even so,
しかし 膨張が正しいにせよ
02:36
there was one thing that everyone was certain of:
少なくとも膨張の速度は
衰えているはずです
02:38
The expansion must be slowing down.
少なくとも膨張の速度は
衰えているはずです
02:41
That, much as the gravitational pull of the Earth
地球の重力によって投げ上げたリンゴの
上昇が次第に遅くなるように
02:44
slows the ascent of an apple tossed upward,
地球の重力によって投げ上げたリンゴの
上昇が次第に遅くなるように
02:47
the gravitational pull
銀河同士の重力が お互いに作用しあって
02:50
of each galaxy on every other
銀河同士の重力が お互いに作用しあって
02:52
must be slowing
膨張の速度を衰えさせているはずです
02:54
the expansion of space.
膨張の速度を衰えさせているはずです
02:56
Now let's fast-forward to the 1990s
ここで歴史を1990年に進めましょう
02:58
when those two teams of astronomers
冒頭でお話した二つの天文学者のチームが
03:01
I mentioned at the outset
冒頭でお話した二つの天文学者のチームが
03:03
were inspired by this reasoning
この考えに興味を持ち
03:05
to measure the rate
膨張の減速の度合いを測ることにしました
03:07
at which the expansion has been slowing.
膨張の減速の度合いを測ることにしました
03:09
And they did this
彼らは入念に遠く離れた銀河の位置を測り
03:11
by painstaking observations
彼らは入念に遠く離れた銀河の位置を測り
03:13
of numerous distant galaxies,
それをチャートにして
03:15
allowing them to chart
長い年月の間に膨張の速度が
どのように変化したか分析しました
03:17
how the expansion rate has changed over time.
長い年月の間に膨張の速度が
どのように変化したか分析しました
03:19
Here's the surprise:
すると 思いがけない結果が出ました
03:22
They found that the expansion is not slowing down.
膨張は次第に衰えているどころか
03:25
Instead they found that it's speeding up,
次第に加速している事が解ったのです
03:28
going faster and faster.
次第に加速している事が解ったのです
03:30
That's like tossing an apple upward
投げ上げたリンゴが 上に行くに従って
速度を増すようなものです
03:32
and it goes up faster and faster.
投げ上げたリンゴが 上に行くに従って
速度を増すようなものです
03:34
Now if you saw an apple do that,
そんなリンゴを見たら
03:36
you'd want to know why.
なにが起こっているのか知りたくなります
03:38
What's pushing on it?
どんな力が働いているのだろう?
03:40
Similarly, the astronomers' results
同様に このノーベル賞受賞の素晴らしい発見にも
03:42
are surely well-deserving of the Nobel Prize,
同様に このノーベル賞受賞の素晴らしい発見にも
03:44
but they raised an analogous question.
似たような疑問が起こりました
03:47
What force is driving all galaxies
銀河同士を加速的に引き離すには
03:51
to rush away from every other
銀河同士を加速的に引き離すには
03:53
at an ever-quickening speed?
どんな力が働いているのだろう?
03:56
Well the most promising answer
答えとして最も可能性のあるのが
03:59
comes from an old idea of Einstein's.
古いアインシュタインのアイデアです
04:01
You see, we are all used to gravity
私達は重力というと 普通
04:04
being a force that does one thing,
物を引き付け合う力だと思いますが
04:06
pulls objects together.
物を引き付け合う力だと思いますが
04:09
But in Einstein's theory of gravity,
アインシュタインの一般相対性理論によると
04:11
his general theory of relativity,
アインシュタインの一般相対性理論によると
04:13
gravity can also push things apart.
重力が物を押し離すこともあるのです
04:15
How? Well according to Einstein's math,
どうやって?アインシュタインの計算では
04:18
if space is uniformly filled
もし宇宙が均一で見えない霧のような
エネルギーで
04:21
with an invisible energy,
もし宇宙が均一で見えない霧のような
エネルギーで
04:23
sort of like a uniform, invisible mist,
満たされているとすると
04:25
then the gravity generated by that mist
その霧の生む重力は
04:28
would be repulsive,
物を押し離す反発性の重力になります
04:31
repulsive gravity,
物を押し離す反発性の重力になります
04:33
which is just what we need to explain the observations.
これは観測にうまく当てはまります
04:35
Because the repulsive gravity
この宇宙の見えないエネルギーは
現在 ダークエネルギーと呼ばれ
04:38
of an invisible energy in space --
この宇宙の見えないエネルギーは
現在 ダークエネルギーと呼ばれ
04:40
we now call it dark energy,
見やすいよう 白い煙状になっていますが
04:42
but I've made it smokey white here so you can see it --
見やすいよう 白い煙状になっていますが
04:44
its repulsive gravity
このエネルギーの反発性の重力が
04:47
would cause each galaxy to push against every other,
銀河同士を押し離しあって
膨張を加速させているのです
04:49
driving expansion to speed up,
銀河同士を押し離しあって
膨張を加速させているのです
04:51
not slow down.
減速ではありません
04:53
And this explanation
この説明はかなりの進歩です
04:55
represents great progress.
この説明はかなりの進歩です
04:57
But I promised you a mystery
でもこの第1部には
謎があるとお約束しました
04:59
here in part one.
でもこの第1部には
謎があるとお約束しました
05:02
Here it is.
それは次のようなものです
05:04
When the astronomers worked out
宇宙にダークエネルギーが
どのくらいあれば
05:06
how much of this dark energy
宇宙にダークエネルギーが
どのくらいあれば
05:08
must be infusing space
膨張の加速が起こるか
天文学者が計算したところ
05:11
to account for the cosmic speed up,
膨張の加速が起こるか
天文学者が計算したところ
05:13
look at what they found.
この様な答えが出ました
05:15
This number is small.
とても小さな数字です
05:24
Expressed in the relevant unit,
ここで適切な単位を使うと
驚くほど小さな数値です
05:26
it is spectacularly small.
ここで適切な単位を使うと
驚くほど小さな数値です
05:28
And the mystery is to explain this peculiar number.
「謎」はこの値の意味です
05:30
We want this number
物理の法則から この数値を
導ければ良いのですが
05:33
to emerge from the laws of physics,
物理の法則から この数値を
導ければ良いのですが
05:35
but so far no one has found a way to do that.
まだ誰も 成功していません
05:37
Now you might wonder,
皆さんこう思うかもしれまん
05:40
should you care?
気にする必要あるの?
05:43
Maybe explaining this number
この数字の説明なんて技術的な問題で
05:45
is just a technical issue,
この数字の説明なんて技術的な問題で
05:47
a technical detail of interest to experts,
専門家には興味がある詳細だけれど
05:49
but of no relevance to anybody else.
普通の人には関係ないことだろうと
05:52
Well it surely is a technical detail,
確かに技術的に些細な事ですが
05:54
but some details really matter.
こういうことが大切な事もあるのです
05:57
Some details provide
些細な事が未知の真実への
05:59
windows into uncharted realms of reality,
扉を開ける事もあります
06:01
and this peculiar number may be doing just that,
この数字がその鍵かもしれません
06:03
as the only approach that's so far made headway to explain it
なぜかと言うと これを説明しようとすると
06:06
invokes the possibility of other universes --
他の宇宙の存在の可能性が生じるからです
06:09
an idea that naturally emerges from string theory,
これは弦理論から来る考えですので
06:12
which takes me to part two: string theory.
ここで第2部:弦理論に移ります
06:15
So hold the mystery of the dark energy
ダークエネルギーの謎についには
06:18
in the back of your mind
ちょっと頭の片隅に置いておいてください
06:22
as I now go on to tell you
弦理論について三つ大切な事をお話します
06:24
three key things about string theory.
弦理論について三つ大切な事をお話します
06:26
First off, what is it?
まず 弦理論とは何でしょう?
06:29
Well it's an approach to realize Einstein's dream
これはアインシュタインの夢見た
06:31
of a unified theory of physics,
統一論を実現する試みです
06:34
a single overarching framework
宇宙の全ての力を
これ一つで説明しようとする
06:37
that would be able to describe
宇宙の全ての力を
これ一つで説明しようとする
06:39
all the forces at work in the universe.
フレームワークです
06:41
And the central idea of string theory
弦理論の中心になる考えは
ごくシンプルなものです
06:43
is quite straightforward.
弦理論の中心になる考えは
ごくシンプルなものです
06:45
It says that if you examine
ものを細かく見てみると
06:47
any piece of matter ever more finely,
見えるのはまず分子であり
06:49
at first you'll find molecules
見えるのはまず分子であり
06:51
and then you'll find atoms and subatomic particles.
それから 原子や素粒子が観測できます
06:53
But the theory says that if you could probe smaller,
理論では そこから更に中を見られるとすると
06:56
much smaller than we can with existing technology,
現在の技術で観察できるより小さいスケールでは
06:58
you'd find something else inside these particles --
これらの粒子の中に何かがあります
07:01
a little tiny vibrating filament of energy,
小さな振動するエネルギーの糸
07:04
a little tiny vibrating string.
小さな振動するひもです
07:07
And just like the strings on a violin,
バイオリンの弦は様々なパターンで振動し
07:10
they can vibrate in different patterns
バイオリンの弦は様々なパターンで振動し
07:12
producing different musical notes.
様々な音色を奏でます
07:14
These little fundamental strings,
これらの基本的なひもは様々なパターンで振動し
07:16
when they vibrate in different patterns,
これらの基本的なひもは様々なパターンで振動し
07:18
they produce different kinds of particles --
様々な種類の粒子となります
07:20
so electrons, quarks, neutrinos, photons,
電子やクオーク、ニュートリノ、光子など
07:22
all other particles
様々な粒子は皆
ひもの振動から生じるものとして
07:24
would be united into a single framework,
様々な粒子は皆
ひもの振動から生じるものとして
07:26
as they would all arise from vibrating strings.
ひとつの枠組みにまとめられます
07:28
It's a compelling picture,
説得力のある見方です
07:31
a kind of cosmic symphony,
宇宙のシンフォニー
07:34
where all the richness
我々のまわりにある全ての様々な物が
07:36
that we see in the world around us
我々のまわりにある全ての様々な物が
07:38
emerges from the music
この小さなひもの奏でる
音楽により生まれるのです
07:40
that these little, tiny strings can play.
この小さなひもの奏でる
音楽により生まれるのです
07:42
But there's a cost
しかしこのエレガントな
統一化には代償があります
07:45
to this elegant unification,
しかしこのエレガントな
統一化には代償があります
07:47
because years of research
過去何年もの研究で 弦理論には
数学的に問題があるのが解っています
07:49
have shown that the math of string theory doesn't quite work.
過去何年もの研究で 弦理論には
数学的に問題があるのが解っています
07:51
It has internal inconsistencies,
数学的な矛盾を取り除くためには
07:54
unless we allow
数学的な矛盾を取り除くためには
07:56
for something wholly unfamiliar --
我々に馴染みの無い
余剰次元を加えなければならないのです
07:58
extra dimensions of space.
我々に馴染みの無い
余剰次元を加えなければならないのです
08:01
That is, we all know about the usual three dimensions of space.
我々の慣れ親しんでいるのは
3次元の空間です
08:04
And you can think about those
これらは高さ 幅 奥行きで表されます
08:07
as height, width and depth.
これらは高さ 幅 奥行きで表されます
08:09
But string theory says that, on fantastically small scales,
でも弦理論ではごく小さなスケールに
08:12
there are additional dimensions
更に もっと沢山 次元が存在します
08:15
crumpled to a tiny size so small
小さく巻き上がっていて
08:17
that we have not detected them.
我々が見る事はできません
08:19
But even though the dimensions are hidden,
しかしこれらの次元が目に見えなくても
08:21
they would have an impact on things that we can observe
我々の見えるものに大きな影響を与えます
08:23
because the shape of the extra dimensions
なぜなら様々な次元の形が
08:26
constrains how the strings can vibrate.
ひもの振動の仕方を決めるからです
08:29
And in string theory,
弦理論では振動で全てが決まります
08:32
vibration determines everything.
弦理論では振動で全てが決まります
08:34
So particle masses, the strengths of forces,
粒子の質量、力の強さ
08:37
and most importantly, the amount of dark energy
そして 何よりもダークエネルギーの量が
08:39
would be determined
これらの次元の形によって決定されます
08:42
by the shape of the extra dimensions.
これらの次元の形によって決定されます
08:44
So if we knew the shape of the extra dimensions,
もし これら余剰次元の形が解れば
08:46
we should be able to calculate these features,
これらの特徴を計算でき
08:49
calculate the amount of dark energy.
ダークエネルギーの量も計算できるはずです
08:52
The challenge
問題はこれら余剰次元の形が
わからないと言う事です
08:55
is we don't know
問題はこれら余剰次元の形が
わからないと言う事です
08:57
the shape of the extra dimensions.
問題はこれら余剰次元の形が
わからないと言う事です
08:59
All we have
数学によって適切とされる
09:02
is a list of candidate shapes
いくつかの候補となる形があるだけです
09:04
allowed by the math.
いくつかの候補となる形があるだけです
09:06
Now when these ideas were first developed,
研究の初期の段階では
09:09
there were only about five different candidate shapes,
候補になる形は5つほどでした
09:11
so you can imagine
それをひとつひとつ見て
09:13
analyzing them one-by-one
実際に私達の観測できる
09:15
to determine if any yield
物理的なものに あてはまるか
判断する事ができそうです
09:17
the physical features we observe.
物理的なものに あてはまるか
判断する事ができそうです
09:19
But over time the list grew
しかし時間が経つにつれ
09:21
as researchers found other candidate shapes.
候補になる形が増えました
09:23
From five, the number grew into the hundreds and then the thousands --
5つだったものが何百にも何千にもなったのです
09:25
A large, but still manageable, collection to analyze,
大きな数ですがまだどうにか分析できそうです
09:28
since after all,
こういうことは大学院生の仕事です
09:31
graduate students need something to do.
こういうことは大学院生の仕事です
09:33
But then the list continued to grow
しかしさらにその数は更に増え続け
09:36
into the millions and the billions, until today.
何百万、何十億となり
09:38
The list of candidate shapes
現在その数は10の500乗にもなりました
09:41
has soared to about 10 to the 500.
現在その数は10の500乗にもなりました
09:43
So, what to do?
どうすればよいのでしょう?
09:48
Well some researchers lost heart,
あきらめる研究者もでてきました
09:51
concluding that was so many candidate shapes for the extra dimensions,
余剰次元の形の候補がこんなにもたくさんあって
09:54
each giving rise to different physical features,
それそれが違う
物理的特徴を持っているのでは
09:57
string theory would never make
弦理論で検証可能な予測をすることは
不可能だと結論を出したのでした
10:00
definitive, testable predictions.
弦理論で検証可能な予測をすることは
不可能だと結論を出したのでした
10:02
But others turned this issue on its head,
しかし中にはこれを利用して
10:04
taking us to the possibility of a multiverse.
多元宇宙の可能性を追求したのです
10:08
Here's the idea.
簡単に説明するとこうなります
10:10
Maybe each of these shapes is on an equal footing with every other.
これらの形はすべて対等で
10:12
Each is as real as every other,
どれが本物と言うものではありません
10:15
in the sense
どれが本物と言うものではありません
10:17
that there are many universes,
沢山の宇宙がそれぞれ違う形で
それぞれの余剰次元にあるわけです
10:19
each with a different shape, for the extra dimensions.
余剰次元において それぞれ形の違う沢山の宇宙があるわけです
10:21
And this radical proposal
これはとても急進的な発想で
10:24
has a profound impact on this mystery:
我々の謎に大きな影響を与えます
10:26
the amount of dark energy revealed by the Nobel Prize-winning results.
ノーベル賞受賞の観測がもたらした
ダークエネルギーの量の謎にです
10:29
Because you see,
たとえば もし他に幾つもの宇宙があって
10:32
if there are other universes,
たとえば もし他に幾つもの宇宙があって
10:34
and if those universes
それぞれの宇宙の余剰次元が違う形だとすると
10:37
each have, say, a different shape for the extra dimensions,
それぞれの宇宙の余剰次元が違う形だとすると
10:39
then the physical features of each universe will be different,
それぞれの宇宙の特徴が違ってきます
10:43
and in particular,
特にそれぞれの宇宙にある
ダークエネルギーの量も違うわけです
10:45
the amount of dark energy in each universe
特にそれぞれの宇宙にある
ダークエネルギーの量も違うわけです
10:47
will be different.
特にそれぞれの宇宙にある
ダークエネルギーの量も違うわけです
10:49
Which means that the mystery
そうだとすると我々の測った あのダークエネルギーの量を
10:51
of explaining the amount of dark energy we've now measured
そうだとすると我々の測った あのダークエネルギーの量を
10:53
would take on a wholly different character.
説明する意味が全く変わってきます
10:55
In this context,
このシナリオでは
10:58
the laws of physics can't explain one number for the dark energy
ひとつの数字でダークエネルギーを
説明する事は出来ないわけです
11:00
because there isn't just one number,
なぜなら 一つでなく沢山の数があるからです
11:03
there are many numbers.
なぜなら 一つでなく沢山の数があるからです
11:06
Which means
ということは我々の質問自体
間違っていたことになります
11:08
we have been asking the wrong question.
ということは我々の質問自体
間違っていたことになります
11:10
It's that the right question to ask is,
正しい質問は
11:13
why do we humans find ourselves in a universe
なぜ我々が丁度この測定した量の
11:15
with a particular amount of dark energy we've measured
ダークエネルギーがある宇宙に住み
11:18
instead of any of the other possibilities
他にいろいろ存在しうる宇宙に
住んでいないのかということです
11:21
that are out there?
他にいろいろ存在しうる宇宙に
住んでいないのかということです
11:24
And that's a question on which we can make headway.
これこそ答えを探す事ができる質問です
11:26
Because those universes
なぜなら ダークエネルギーの多い宇宙は
11:29
that have much more dark energy than ours,
なぜなら ダークエネルギーの多い宇宙は
11:31
whenever matter tries to clump into galaxies,
物質が固まって銀河になろうとすると
11:33
the repulsive push of the dark energy is so strong
ダークエネルギーの反発力が強すぎで
11:36
that it blows the clump apart
塊が爆発してしまい
11:39
and galaxies don't form.
銀河が創生されないからです
11:41
And in those universes that have much less dark energy,
反対にダークエネルギーの少ない宇宙では
11:43
well they collapse back on themselves so quickly
宇宙そのものが収縮してしまい
11:46
that, again, galaxies don't form.
銀河が作られません
11:48
And without galaxies, there are no stars, no planets
銀河が無ければ 星も無いし
惑星もありません
11:51
and no chance
もちろん我々のような生物も
11:54
for our form of life
もちろん我々のような生物も
11:56
to exist in those other universes.
そういう宇宙にはいないということです
11:58
So we find ourselves in a universe
私たちが あの特定の量のダークエネルギーを持つ宇宙にいるのは
12:00
with the particular amount of dark energy we've measured
私たちが あの特定の量のダークエネルギーを持つ宇宙にいるのは
12:02
simply because our universe has conditions
この宇宙の条件が
12:05
hospitable to our form of life.
我々のような生命に適しているからです
12:08
And that would be that.
それだけです
12:12
Mystery solved,
謎は解決です
12:14
multiverse found.
多元宇宙が答えです
12:16
Now some find this explanation unsatisfying.
しかしこのような説明が気に入らない人もいるでしょう
12:18
We're used to physics
我々の考える物理学と言うものは
12:23
giving us definitive explanations for the features we observe.
観察事実にきちんとした説明を与えるものです
12:25
But the point is,
しかし観察している物が
12:28
if the feature you're observing
しかし観察している物が
12:30
can and does take on
いろいろな所に存在する現実によって
異なった値を持つとしたら
12:33
a wide variety of different values
いろいろな所に存在する現実によって
異なった値を持つとしたら
12:35
across the wider landscape of reality,
いろいろな所に存在する現実によって
異なった値を持つとしたら
12:37
then thinking one explanation
その値であるべき理由を探そうとするのは間違いなのです
12:40
for a particular value
その値であるべき理由を探そうとするのは間違いなのです
12:42
is simply misguided.
その値であるべき理由を探そうとするのは間違いなのです
12:44
An early example
以前にも同じような事がありました
12:47
comes from the great astronomer Johannes Kepler
偉大な天文学者のヨハネス・ケプラーは
12:49
who was obsessed with understanding
別のある数字の虜になっていました
12:52
a different number --
別のある数字の虜になっていました
12:54
why the Sun is 93 million miles away from the Earth.
なぜ地球から太陽までの距離が
1億5千万km なのかということです
12:56
And he worked for decades trying to explain this number,
何十年もこの数字の意味を解ろうとしましたが
13:00
but he never succeeded, and we know why.
成功しませんでした なぜかというと
13:03
Kepler was asking
ケプラーは間違った質問の
答えを探していたからです
13:06
the wrong question.
ケプラーは間違った質問の
答えを探していたからです
13:08
We now know that there are many planets
現在 いろいろな惑星が
13:10
at a wide variety of different distances from their host stars.
いろいろな距離で
星の周りをまわっていることが解っています
13:13
So hoping that the laws of physics
物理学の法則を使って
13:16
will explain one particular number, 93 million miles,
1億5千万km という特定の数字を
説明しようということ自体が間違っています
13:19
well that is simply wrongheaded.
1億5千万km という特定の数字を
説明しようということ自体が間違っています
13:22
Instead the right question to ask is,
この場合 正しい質問は
13:25
why do we humans find ourselves on a planet
なぜ人類が太陽からこの距離にある惑星に
13:27
at this particular distance,
住む事になったのか
13:30
instead of any of the other possibilities?
他の可能性に対してです
13:32
And again, that's a question we can answer.
我々はこのような質問には答える事ができます
13:35
Those planets which are much closer to a star like the Sun
太陽のような恒星にずっと近い惑星は
13:38
would be so hot
温度が高すぎて
13:41
that our form of life wouldn't exist.
我々のような生命は存在できません
13:43
And those planets that are much farther away from the star,
そして恒星からずっと遠い惑星は
13:45
well they're so cold
温度が低すぎて
13:48
that, again, our form of life would not take hold.
これもまた 我々のような生命は生きられないのです
13:50
So we find ourselves
つまり我々が太陽からこの特定の距離に
13:52
on a planet at this particular distance
住んでいる理由はこの距離が
13:54
simply because it yields conditions
我々のような生命体にとって不可欠な
13:56
vital to our form of life.
条件を作り出すからです
13:58
And when it comes to planets and their distances,
惑星とその距離については
14:01
this clearly is the right kind of reasoning.
これが正しい考え方なのです
14:04
The point is,
要するに
14:08
when it comes to universes and the dark energy that they contain,
宇宙とそこにあるダークエネルギーを考えるとき
14:10
it may also be the right kind of reasoning.
この様な考え方があてはまるかもしれません
14:13
One key difference, of course,
もちろん大きな違いは
14:17
is we know that there are other planets out there,
他の惑星の存在はわかっていますが
14:20
but so far I've only speculated on the possibility
現時点で 他の宇宙の存在は
仮説に過ぎないと言う事です
14:22
that there might be other universes.
現時点で 他の宇宙の存在は
仮説に過ぎないと言う事です
14:25
So to pull it all together,
これをまとめるには他の宇宙を生み出す
メカニズムが必要です
14:27
we need a mechanism
これをまとめるには他の宇宙を生み出す
メカニズムが必要です
14:29
that can actually generate other universes.
これをまとめるには他の宇宙を生み出す
メカニズムが必要です
14:31
And that takes me to my final part, part three.
それがこの最後の第3部に結びつきます
14:34
Because such a mechanism has been found
この様なメカニズムはビッグバンを研究する
宇宙学者によって見出されています
14:37
by cosmologists trying to understand the Big Bang.
この様なメカニズムはビッグバンを研究する
宇宙学者によって見出されています
14:40
You see, when we speak of the Big Bang,
ビッグバンというと目に浮かぶのは
14:43
we often have an image
ビッグバンというと目に浮かぶのは
14:45
of a kind of cosmic explosion
宇宙の爆発が宇宙を作り出し
14:47
that created our universe
宇宙の爆発が宇宙を作り出し
14:49
and set space rushing outward.
その空間が外に向かって広がって行く光景です
14:51
But there's a little secret.
でもここで あまり知られていない事があります
14:54
The Big Bang leaves out something pretty important,
ビッグバンはとても大切な物を忘れています
14:56
the Bang.
「バン」(爆発)の部分です
14:59
It tells us how the universe evolved after the Bang,
爆発の後どのように宇宙が成長したかは
説明されているのですが
15:01
but gives us no insight
爆発の後どのように宇宙が成長したかは
説明されているのですが
15:04
into what would have powered the Bang itself.
爆発の元となった力については
何も説明がありません
15:06
And this gap was finally filled
このギャップを埋めたのが
15:10
by an enhanced version of the Big Bang theory.
改良されたビッグバン理論です
15:12
It's called inflationary cosmology,
インフレーション宇宙論と呼ばれ
15:14
which identified a particular kind of fuel
宇宙空間の外への膨張に必要な
15:17
that would naturally generate
燃料は何かを特定しました
15:21
an outward rush of space.
燃料は何かを特定しました
15:23
The fuel is based on something called a quantum field,
燃料は量子場に基づく物ですが
15:25
but the only detail that matters for us
ここで大切なのは
15:28
is that this fuel proves to be so efficient
この燃料はとても効率が良く
15:31
that it's virtually impossible
使い果たしてしまう事が
ありえないということです
15:34
to use it all up,
使い果たしてしまう事が
ありえないということです
15:36
which means in the inflationary theory,
つまりインフレーション理論によれば
15:38
the Big Bang giving rise to our universe
ビッグバンが我々の宇宙を生み出すのは
15:40
is likely not a one-time event.
一回とは限らないのです
15:43
Instead the fuel not only generated our Big Bang,
この燃料は我々のビッグバンの他に
15:46
but it would also generate countless other Big Bangs,
幾つものビッグバンを起こし
15:49
each giving rise to its own separate universe
その一つ一つが別々の宇宙を生成しました
15:55
with our universe becoming but one bubble
私達の宇宙は多数の泡の集った
多元宇宙の一つの泡に過ぎないのです
15:58
in a grand cosmic bubble bath of universes.
私達の宇宙は多数の泡の集った
多元宇宙の一つの泡に過ぎないのです
16:00
And now, when we meld this with string theory,
これを弦理論と組み合わせると
こんな風になります
16:03
here's the picture we're led to.
これを弦理論と組み合わせると
こんな風になります
16:05
Each of these universes has extra dimensions.
それぞれの宇宙に余剰次元があります
16:07
The extra dimensions take on a wide variety of different shapes.
余剰次元はいろいろな形で
16:09
The different shapes yield different physical features.
別の形は別の物理的特徴を生み出します
16:12
And we find ourselves in one universe instead of another
我々が他の宇宙でなく
この宇宙に存在するのは
16:15
simply because it's only in our universe
単に この宇宙でのみ
16:18
that the physical features, like the amount of dark energy,
例えばダークエネルギーの量などの物理的な特徴が
16:21
are right for our form of life to take hold.
我々の存在に適しているからです
16:24
And this is the compelling but highly controversial picture
これが説得力があり また同時に議論も多い
16:28
of the wider cosmos
宇宙の見方です
16:31
that cutting-edge observation and theory
最新の観測や理論から
この見方が注目されるようになりました
16:33
have now led us to seriously consider.
最新の観測や理論から
この見方が注目されるようになりました
16:35
One big remaining question, of course, is,
残る疑問はもちろん
16:39
could we ever confirm
他の宇宙の存在を
16:43
the existence of other universes?
確認する事は出来るのかということです
16:46
Well let me describe
私はこの様な形で
16:49
one way that might one day happen.
それが可能かもしれないと考えています
16:51
The inflationary theory
インフレーション理論は
16:54
already has strong observational support.
既にそれを支持する観測結果があります
16:56
Because the theory predicts
この理論が予測するのは
16:58
that the Big Bang would have been so intense
ビッグバンがとても強く
17:00
that as space rapidly expanded,
宇宙がとても速く膨張した時
17:02
tiny quantum jitters from the micro world
ミクロの世界で起こった量子学的な揺れが
17:05
would have been stretched out to the macro world,
マクロの世界にも影響して
17:07
yielding a distinctive fingerprint,
指紋のようなものを残したと言う事です
17:10
a pattern of slightly hotter spots and slightly colder spots,
微妙に高温や低温な部分が
17:13
across space,
宇宙全体にあるパターンです
17:15
which powerful telescopes have now observed.
これは性能の良い望遠鏡で観測されています
17:17
Going further, if there are other universes,
更に 他の宇宙があれば
17:20
the theory predicts that every so often
この理論によると 時には
17:23
those universes can collide.
これらの宇宙が衝突するのです
17:25
And if our universe got hit by another,
もし我々の宇宙が別の宇宙と衝突したとすれば
17:27
that collision
もし我々の宇宙が別の宇宙と衝突したとすれば
17:29
would generate an additional subtle pattern
その衝突でうまれた宇宙に広がる
17:31
of temperature variations across space
微妙な温度の変化を
17:33
that we might one day
見つける事ができる日がくるかもしれません
17:35
be able to detect.
見つける事ができる日がくるかもしれません
17:37
And so exotic as this picture is,
奇想天外に思える考えも
17:39
it may one day be grounded
観測を通じて確立されたものになり
17:42
in observations,
観測を通じて確立されたものになり
17:44
establishing the existence of other universes.
他の宇宙の存在を確固としたものにするかもしれません
17:46
I'll conclude
まとめに これらの考えが
17:49
with a striking implication
まとめに これらの考えが
17:51
of all these ideas
遠い未来に予測される事を お話したいと思います
17:54
for the very far future.
遠い未来に予測される事を お話したいと思います
17:56
You see, we learned
我々は この宇宙が不変ではない事や
17:58
that our universe is not static,
我々は この宇宙が不変ではない事や
18:00
that space is expanding,
宇宙は膨張している事、 また
18:02
that that expansion is speeding up
その膨張が加速している事や
18:04
and that there might be other universes
他の宇宙が存在するかもしれない事などを
18:06
all by carefully examining
遠く離れた銀河から来る
18:08
faint pinpoints of starlight
かすかな星の光りを慎重に観測して
学んできました
18:10
coming to us from distant galaxies.
かすかな星の光りを慎重に観測して
学んできました
18:12
But because the expansion is speeding up,
しかし膨張が加速的に速まっているということは
18:15
in the very far future,
遠い未来には これらの銀河は
我々からどんどん遠くに離れていってしまい
18:18
those galaxies will rush away so far and so fast
遠い未来には これらの銀河は
我々からどんどん遠くに離れていってしまい
18:20
that we won't be able to see them --
観測できなくなってしまいます
18:23
not because of technological limitations,
望遠鏡の技術的な限界の問題ではなく
物理学の理論上の問題です
18:26
but because of the laws of physics.
望遠鏡の技術的な限界の問題ではなく
物理学の理論上の問題です
18:28
The light those galaxies emit,
これらの銀河が発する光りは
最速といわれる光速で伝わってきても
18:30
even traveling at the fastest speed, the speed of light,
これらの銀河が発する光は
最も速い光速で伝わってきても
18:32
will not be able to overcome
常に伸び続ける距離を克服する事が
出来ないからです
18:35
the ever-widening gulf between us.
常に伸び続ける距離を克服する事が
出来ないからです
18:37
So astronomers in the far future
遠い将来の天文学者は
深い宇宙を覗いてみても
18:40
looking out into deep space
遠い将来の天文学者は
深い宇宙を覗いてみても
18:42
will see nothing but an endless stretch
永遠に広がる不変で真っ暗な
18:44
of static, inky, black stillness.
無の空間が見られるだけです
18:47
And they will conclude
それを見て こんな結論をだすかもしれません
18:51
that the universe is static and unchanging
宇宙は不変であり
18:53
and populated by a single central oasis of matter
存在するのは真ん中にある
自分たちの住むオアシスだけであると
18:55
that they inhabit --
存在するのは真ん中にある
自分たちの住むオアシスだけであると
18:58
a picture of the cosmos
我々から見れば確実に間違った見方です
19:00
that we definitively know to be wrong.
我々から見れば確実に間違った見方です
19:02
Now maybe those future astronomers will have records
将来の天文学者が
19:05
handed down from an earlier era,
我々のような前時代からの
19:08
like ours,
記録を受け継ぐかもしれません
19:10
attesting to an expanding cosmos
銀河に満ちた宇宙が膨張しているというデータです
19:12
teeming with galaxies.
銀河に満ちた宇宙が膨張しているというデータです
19:14
But would those future astronomers
でも将来の天文学者は
そんな太古の知識を信じるでしょうか?
19:16
believe such ancient knowledge?
でも将来の天文学者は
そんな太古の知識を信じるでしょうか?
19:18
Or would they believe
それとも彼らはその時代にある
19:21
in the black, static empty universe
最新の技術で観測できる
19:23
that their own state-of-the-art observations reveal?
真っ暗な不変な宇宙を信じるでしょうか?
19:26
I suspect the latter.
たぶん後者ではないかと思います
19:30
Which means that we are living
という事は 我々がこの時代に生きているの
はとても幸運だと言う事です
19:32
through a remarkably privileged era
という事は 我々がこの時代に生きているの
はとても幸運だと言う事です
19:34
when certain deep truths about the cosmos
宇宙の深い真実が まだ人類に
探索できるところにあるからです
19:37
are still within reach
宇宙の深い真実が まだ人類に
探索できるところにあるからです
19:39
of the human spirit of exploration.
宇宙の深い真実が まだ人類に
探索できるところにあるからです
19:41
It appears that it may not always be that way.
いつまでもこの様なわけには行かないようです
19:43
Because today's astronomers,
今日の天文学者は
強力な望遠鏡を天に向けて
19:48
by turning powerful telescopes to the sky,
今日の天文学者は
強力な望遠鏡を天に向けて
19:50
have captured a handful of starkly informative photons --
極めて有用な情報を持つ
僅かな量の光子を集めてきました
19:53
a kind of cosmic telegram
何十億年かけて届く電報みたいな物です
19:56
billions of years in transit.
何十億年かけて届く電報みたいな物です
19:59
and the message echoing across the ages is clear.
その年月をかけて届いたメッセージは
はっきりしています
20:01
Sometimes nature guards her secrets
時に自然はその秘密を
20:05
with the unbreakable grip
解きがたい物理法則でしっかりと守っていますが
20:08
of physical law.
解きがたい物理法則でしっかりと守っていますが
20:10
Sometimes the true nature of reality beckons
時に真実の本当の姿は
20:12
from just beyond the horizon.
地平線のすぐむこうから
手招きしているのです
20:16
Thank you very much.
ありがとうございました
20:19
(Applause)
(拍手)
20:21
Chris Anderson: Brian, thank you.
クリス・アンダーソン: ありがとう
20:25
The range of ideas you've just spoken about
目がまわり 心をおどらせる
とてつもないアイデアですね
20:27
are dizzying, exhilarating, incredible.
目がまわり 心をおどらせる
とてつもないアイデアですね
20:29
How do you think
歴史的に見て現在の宇宙論の
置かれた状況をどう思いますか?
20:32
of where cosmology is now,
歴史的に見て現在の宇宙論の
置かれた状況をどう思いますか?
20:34
in a sort of historical side?
歴史的に見て現在の宇宙論の
置かれた状況をどう思いますか?
20:36
Are we in the middle of something unusual historically in your opinion?
今までになかった事が起きているのでしょうか?
20:38
BG: Well it's hard to say.
BG: どうでしょう
20:41
When we learn that astronomers of the far future
観測のデータが将来 十分得られなく
なるかもしれないと考えると
20:43
may not have enough information to figure things out,
観測のデータが将来 十分得られなく
なるかもしれないと考えると
20:46
the natural question is, maybe we're already in that position
現在 既にそうではないかと疑問になります
20:49
and certain deep, critical features of the universe
宇宙の進化を考えると
宇宙の彼方にある大切な情報が
20:52
already have escaped our ability to understand
既に我々の手の届かない所に
あるのかもしれません
20:55
because of how cosmology evolves.
既に我々の手の届かない所に
あるのかもしれません
20:58
So from that perspective,
そうだとすると
21:00
maybe we will always be asking questions
我々の疑問を完全に
理解する事は出来ないかもしれません
21:02
and never be able to fully answer them.
我々の疑問を完全に
理解する事は出来ないかもしれません
21:04
On the other hand, we now can understand
その一方 現在の知識で
宇宙の年齢を理解できます
21:06
how old the universe is.
その一方 現在の知識で
宇宙の年齢を理解できます
21:08
We can understand
137.2 億年前から来る
宇宙マイクロ波背景放射を分析して
21:10
how to understand the data from the microwave background radiation
137.2 億年前から来る
宇宙マイクロ波背景放射を分析して
21:12
that was set down 13.72 billion years ago --
137.2 億年前から来る
宇宙マイクロ波背景放射を分析して
21:15
and yet, we can do calculations today to predict how it will look
計算で予測することが
観測と一致します
21:18
and it matches.
計算で予測することが
観測と一致します
21:20
Holy cow! That's just amazing.
本当にびっくりする事です
21:22
So on the one hand, it's just incredible where we've gotten,
ですから すごく進歩してきたわけです
21:24
but who knows what sort of blocks we may find in the future.
でも将来何に突き当たるかわかりません
21:27
CA: You're going to be around for the next few days.
CA: 数日この会場にいらっしゃいますね
21:31
Maybe some of these conversations can continue.
是非いろいろお話を伺いたいものです
21:34
Thank you. Thank you, Brian. (BG: My pleasure.)
ありがとう ブライアン
(BG: どういたしまして)
21:36
(Applause)
(拍手)
21:38
Translated by Akiko Hicks
Reviewed by Lily Yichen Shi

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About the Speaker:

Brian Greene - Physicist
Brian Greene is perhaps the best-known proponent of superstring theory, the idea that minuscule strands of energy vibrating in a higher dimensional space-time create every particle and force in the universe.

Why you should listen

Greene, a professor of physics and mathematics at Columbia University, has focused on unified theories for more than 25 years, and has written several best-selling and non-technical books on the subject including The Elegant Universe, a Pulitzer finalist, and The Fabric of the Cosmos — each of which has been adapted into a NOVA mini-series. His latest book, The Hidden Reality, explores the possibility that our universe is not the only universe.

Greene believes science must be brought to general audiences in new and compelling ways, such as his live stage odyssey, Icarus at the Edge of Time, with original orchestral score by Philip Glass, and the annual World Science Festival, which he co-founded in 2008 with journalist Tracy Day.

More profile about the speaker
Brian Greene | Speaker | TED.com